ротаційна машина

ротаційних машин

Одним з чудових подій в історії техніки стала поява в середині XIX століття скоропечатня ротаційної машини, що дозволила в тисячі разів збільшити випуск друкованих видань, насамперед газет і журналів. Цей винахід, точно так само як створення свого часу Гутенбергом першого друкарського верстата, мало величезний вплив на всі сторони життя людства. Справді, швидкий розвиток освіти і поширення його в широких народних масах в XVIII-XIX століттях створювало величезну потребу в друкованому слові, що спричинило за собою збільшення тиражу книг і газет. Тим часом старий друкарський верстат зазнав дуже мало змін з XVI століття і був погано пристосований до того, щоб задовольнити назрілу потребу. Багато друкарі в XVIII столітті ламали голову над тим, як збільшити його продуктивність і створити скоропечатня машину. Вірний шлях був врешті-решт знайдений Фрідріхом Кеніг, сином небагатого пукраінского фермера. П'ятнадцяти років він поступив учнем в друкарню, і з цього часу вся його життя було пов'язане з друкарською справою. Ще в 1794 році Кеніг зробив перше удосконалення, створивши модель друкарської машини з безперервним, за допомогою зубчастих коліс, підніманням і опусканням Піана (преса). Однак пройшло багато років, перш ніж йому вдалося застосувати свій винахід на практиці. Всі господарі німецьких друкарень, до яких Кеніг звертався за підтримкою, відповідали йому відмовою. У 1806 році він перебрався в Лондон, і тільки тут на його винахід звернули увагу.

У 1807 році три лондонських друкарні дали Кенігу гроші на будівництво друкувальної машини. У 1810 р за допомогою магістра математики Андрія Бауера, Кеніг зібрав скоропечатня верстат, який за рахунок різних поліпшень в конструкції міг виробляти до 400 відбитків на годину. Однак цього було недостатньо. Потрібна була принципово нова схема, яка дала б змогу повністю або майже повністю виключити ручну працю. У старому верстаті, як ми пам'ятаємо, процес друкування відбувався за допомогою ряду плоских дощок, на плоский талер ставилося набір за допомогою плоского декеля, з плоским ж рашкетом до набору, намазати фарбою, притискався плоским Піані аркуш паперу. Особливо багато часу йшло на намазування набору фарбою - його постійно доводилося висувати з-під преса і знову засовувати на місце.

Спочатку Кеніг спробував прискорити цю операцію за рахунок того, що фарба на набір стала наноситися за допомогою спеціального фарбувального валика. Можливо, відштовхуючись від цієї ідеї, він вирішив і прес зробити не плоским, а циліндричним у вигляді барабана. У цьому полягала найважливіша знахідка Кеніга. У 1811 році він створив першу скоропечатня машину циліндричного типу, в якій аркуш паперу, будучи покладено на циліндр (барабан), прокочувався цим циліндром по укріпленої на талері формі з набором, які приймають фарбу з обертового валика. З колишніх плоских дощок в новій конструкції залишився тільки талер, на яке ставилося набір, щільно укладений в металеву раму. Заміна плоских поверхонь обертаються циліндрами дозволила відразу в кілька разів збільшити продуктивність верстата.

Машина Кеніга була для свого часу справжнім шедевром інженерної думки, тим більше дивним, що майже всі операції вона виробляла автоматично. При обертанні головного колеса приходив в дію складний механізм з цілої системи зубчастих коліс і зубчастих передач, що рухав в потрібному напрямку і в потрібні моменти всі працюючі частини машини. Основними її вузлами були фарбувальний апарат і друкує барабан. Між ними взад і вперед рухалася візок-талер з набором. Прийнявши фарбу від барвистого апарату, талер засовався під друкує барабан, який прокочував по ньому аркуш паперу. Таким чином в загальних рисах відбувався процес друкування.

Барвистий апарат складався з довгого ящика з фарбою і декількох валиків, послідовно передавали цю фарбу один одному. Верхній металевий валик перебував в самому барвистому ящику. При обертанні на нього потрапляв шар фарби, яку по потребі можна було випускати з ящика в щілину, роблячи цю щілину то товщі, то тонше. З металевого валика фарба подавалася на тонкий валик, який потім спускався з нею на вал, що обертався внизу і рухався не тільки навколо своєї осі, але також і вздовж неї. З нього фарба сходила на голий металевий циліндр, а вже звідти потрапляла на два пружних барабана, які розтирали її і розподіляли по набору рівним шаром. Таке складне пристрій барвистого апарату пояснювалося тим, що його функція в прискоренні друкування була дуже велика.

Фарби на набір мало надходити рівно стільки, скільки необхідно для отримання чіткого відбитка. Її не могло бути більше, оскільки в цьому випадку листки стали б бруднити один одного. Фарба повинна була добре розтирати і розподілятися по набору рівномірно.

Роль друкувального барабана полягала в тому, щоб захопити аркуш чистого паперу і прокатати його по набору. На його поверхні розташовувалися спеціальні захватки, які то підіймалися, то опускалися, в залежності від положення барабана. У той час, коли талер з друкарською формою перебував під барвистими валиками, що друкує барабан залишався нерухомий і захватки його були підняті. Накладчік, що стояв на високій лавці, брав аркуш паперу із запасу, що лежить від нього по праву руку, і клав її на косу площину досить близько до циліндра, щоб папір могла бути взята захватками. При русі талера назад барабан починав обертатися. Тоді захватки на зразок пальців накладалися на лист і захоплювали його за собою. Аркуш паперу обволікав барабан і міцно прилягав до нього, притискуваний шнурками, які припадали на поля. Під час руху циліндра особливі голки (графейкі) проколювали лист посередині, утримуючи його від перекосу. При своєму кругообертанні барабан проводив лист над набором, притискаючи його. Після того як лист брав фарбу, затискачі піднімалися, а тасьми переводили папір на інший прилад - "ракет" (приймач), який представляв з себе ряд довгих плоских пальців; ці пальці, після переходу на них друкованого аркуша, піднімалися і перекидали його на стіл, де листи лягали один на одного печаткою вгору.

Тим часом талер знову відсовувався під барвистий апарат. Щоб при цьому зворотному русі набір і барабан не стикалися, одна зі сторін останнього була трохи зрізана. Під час проходу талера барабан, звернений зрізами донизу, залишався нерухомий. Але коли набір ставав під барвистий апарат, барабан повертався в початкове положення, відкриваючи захватки для прийому паперу. Таким чином протікала робота на першій машині Кеніга. Після того як всі листи отримували відбитки на одній стороні, їх знову пропускали через машину і друкували на звороті.

Винахід Кеніга зацікавило насамперед власників великих газет.

У 1814 році Кеніг зібрав для друкарні "Таймс" дві циліндричні машини, які друкували зі швидкістю 1000 відбитків на годину. Потім він винайшов машину з двома циліндрами, яка випускала одночасно з двох сторін аркуша. Замовлення на неї стали надходити з різних країн. Розбагатівши, Кеніг в 1817 році повернувся до Німеччини і заснував в Вюрцбурзі першу фабрику по виробництву друкарських машин. До своєї смерті (в 1833 році) він встиг налагодити виробництво друкарських машин, що друкують двома фарбами. Компаньон Кеніга Бауер ще більш удосконалив його винахід. Дуже скоро з'явилися машини, в яких роль робітника-накладчіка була зовсім усунена, і папір подавалася на циліндри пневматичним апаратом, який присмоктується до себе край листа. Після того як клапани на барабані захоплювали лист, апарат відмежовувався і автоматично підносив наступний лист. Далі було введено ще одне важливе вдосконалення у вигляді Приєднуйтесь до машини фальцовочной апарату, який при передачі в нього ракети листів фальцювати їх, тобто перегинав на потрібне число згинів зі швидкістю друкування листів. Таким чином, робота найскладнішою скоропечатня машини складалася з наступних операцій: самонакладчік автоматично подавав лист на циліндр, потім, після надрукування одного боку, за допомогою системи тесемок лист переходив на другий, розташований поруч циліндр, притискаючись до нього боком; цей другий циліндр проводив лист над тією ж формою, на тому ж талері, змушував текст віддрукуватися з іншого боку; після чого лист надходив на ракет; звідти - в фальцювальний апарат. Рушійна сила машин була різна. На початку XIX століття їх обертали робітники "вертельщікі"; потім стали застосовувати паровий двигун, рух від якого передавалося за допомогою нескінченного ременя.

По суті, машина Апплегата була вже першої ротаційної машиною (від rotation - колообіг), оскільки всі її головні частини взяли форму обертових на осі циліндрів. Але вона мала два суттєвих недоліки, які уповільнюють її роботу: набір, розташований на циліндрі, не був закріплений досить міцно і при дуже швидкому обертанні міг розсипатися, а подача паперу відбувалася вручну окремими листами. Перше з цих незручностей було подолано після винаходу стереотипу - набору, який, на відміну від колишнього, не складався з окремих літер, а цілком відливали з металу. У 1856 році Джон Вальтер встановив, що якщо мокрий картон втиснути в літери матриці, а потім просушити його в печі, то отримана дошка з пап'є-маше може служити формою для відливання стереотипів. Для цього поверх набору, затиснутого в сталеву раму, накладали лист особливим чином приготованого мокрого картону і жорсткими щетинками били по ньому до тих пір, поки шрифт не вдавлювався в його поверхню. Потім раму з картоном затискали в прес і всувають в нагрітий верстат. Коли картон висихав, його знімали з рами.

При цьому на ньому залишався цілком точний втиснутий відбиток всього набору. Отриману таким чином матрицю поміщали в відливну форму, так що вона утворювала два напівциліндра, заливали в неї розплавлений метал і отримували два напівциліндра, на кожному з яких до останньої дрібниці було відлито набір однієї рами. Ці півциліндри кріпили до валу ротаційної машини.

Що стосується другої проблеми, то раніше інших її вдалося вирішити Вільяму Буллок, який в 1863 році створив новий тип справді ротаційної машини, що друкує нема на окремих аркушах, а відразу на обох сторонах нескінченної паперової стрічки. Рулон її був надітий на швидко обертається стрижень. Звідси паперова стрічка надходила на циліндр, притискав її до іншого циліндра з розташованим на ньому круглим, що складається з двох напівциліндричних, стереотипом. Отже, всі основні вузли в машині Буллока були виконані у вигляді швидко обертаються циліндрів. Завдяки цьому вона друкувала більше 15000 відбитків на годину. Надалі була досягнута швидкість в 30000 відбитків (така машина за 3 хвилини обробляла паперову стрічку довжиною в 1 км). Але крім швидкості ротаційна машина мала безліч інших переваг. Папір можна було пустити через кілька циліндрів і відразу друкувати не тільки з двох сторін, а й кількома різними фарбами. Наприклад, смуга паперу, пройшовши циліндр з основною формою для одного боку і прийнявши чорну фарбу, проходила інший циліндр, який друкував чорною фарбою на звороті, потім надходила до третього - друкувати червоною фарбою, і так далі. Коли нескінченна смуга паперу приймала все фарби, вона надходила на останній циліндр, на якому був встановлений ніж, розрізав смугу на листи. Потім розрізані листи переходили в фальцювальний апарат, що становив частину машини, і тут перегиналися потрібне число раз, після чого машина викидала готову складену газету або лист книги.

1. Освіта і довідкові статті - Винаходи

Нафта являє собою маслянисту рідину з характерним гострим запахом і різним, залежно від місця видобутку, кольором. За своєю хімічною будовою вона є надзвичайно складною сумішшю різних хімічних сполук, перш за все органічних речовин - вуглеводнів. Вуглеводні називаються так тому, що представляють ...

З найдавніших часів одним з основних занять людини було збиральництво. Під цим словом сучасні вчені мають на увазі збір їстівних насіння, горіхів, фруктів, коріння, личинок, яєць і т.п. Основним знаряддям при збиранні була товста палиця-копалка, один кінець якої був загострений і обпалений на ...